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帕斯卡矩阵


三种类型的 n×n 矩阵可以通过将 帕斯卡三角形 写成 下三角矩阵 并适当截断获得:一个 对称矩阵 S_n 其中 (S)_(ij)=(i+j; i), 一个 下三角矩阵 L_n 其中 (L)_(ij)=(i; j), 和一个 上三角矩阵 U_n 其中 (U)_(ij)=(j; i), 其中 i,j=0, 1, ..., n-1。 例如,对于 n=4,这些将由下式给出

S_4=[1 1 1 1; 1 2 3 4; 1 3 6 10; 1 4 10 20]
(1)
L_4=[1   ; 1 1  ; 1 2 1 ; 1 3 3 1]
(2)
U_4=[1 1 1 1;  1 2 3;   1 3;    1].
(3)

阶为 n 的帕斯卡 S-矩阵在 Wolfram 语言 中实现为LinearAlgebra`PascalMatrix[n]。

这些矩阵有一些惊人的性质。 特别是,它们的行列式都等于 1

 |S_n|=|L_n|=|U_n|=1,
(4)

 S_n=L_nU_n
(5)

(Edelman 和 Strang)。

Edelman 和 Strang 给出了恒等式 (5) 的四个证明,其中最直接的是

(LU)_(ij)=L_(ik)U_(kj)
(6)
=sum_(k=0)^(n-1)(i; k)(j; k)
(7)
=(i+j; i)
(8)
=(S)_(ij),
(9)

其中使用了 爱因斯坦求和约定


另请参阅

帕斯卡三角形

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Abbott, P. "行业技巧:帕斯卡矩阵。" Mathematica J. 9, 691-694, 2005.Edelman, A. 和 Strang, G. "帕斯卡矩阵。" http://web.mit.edu/18.06/www/pascal-work.pdf.Strang, G. 线性代数导论,第三版。 Wellesley-Cambridge Press, 2003.

在 Wolfram|Alpha 上被引用

帕斯卡矩阵

引用为

Weisstein, Eric W. "帕斯卡矩阵。" 来自 MathWorld——沃尔夫勒姆网络资源。 https://mathworld.net.cn/PascalMatrix.html

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